Details

Modeling nitric oxide production and transport in the human lung

by Kerckx, Yannick

Abstract (Summary)
Le travail présenté ici porte sur l’étude de la production et du transport du monoxyde d’azote (NO) dans le poumon humain. Le NO est une molécule dont l’implication dans des processus physiologiques n’a été mis en évidence qu’en 1987. Depuis, il a été démontré que le NO joue de nombreux rôles dans le corps humain. Le NO est un gaz labile (instable) dans les conditions physiologiques, il diffuse très facilement au travers des parois et il a une grande affinité pour l’hémoglobine. La production du NO est liée à 3 isoformes différentes de la protéine appelées synthases du NO ou NO synthases. En 1991, Gustafsson et al. ont découvert du NO endogène (produit par les poumons) dans l’air exhalé chez l’homme et le cochon d’Inde. Depuis près de 15 ans, de plus en plus de groupes de recherche travaillent sur le NO pulmonaire sans s’accorder sur ses rôles exactes. Il est cependant établit que, dans les pathologies comme l’asthme, la production accrue de NO est liée aux processus inflammatoires. Le NO peut être produit par la surface épithéliale (au niveau des conduits pulmonaires) ou alvéolaire, mais les sites exactes de production sont encore débattus. De part l’impossibilité de mesures directes au-delà des premières générations de l’arbre bronchique, les modèles mathématiques sont indispensables pour interpréter les résultats de mesures de concentrations exhalées et étudier la production et le transport du NO dans le poumon. Récemment, un modèle a été proposé par notre groupe, tenant compte de la convection, de la diffusion moléculaire et de la production du NO dans le poumon. Le but de ce travail est d’utiliser et d’adapter ce modèle pour reproduire des résultats expérimentaux soit existants, soit originaux. Dans ce travail, nous montrons que l’augmentation de concentration alvéolaire chez des sujets asthmatiques bien contrôlés est liée à une augmentation de production dans les conduits et non dans les alvéoles. Nous montrons également que, sur base de résultats expérimentaux, la production bronchique dans le poumon des sujets sains doit être très hétérogène pour reproduire des résultats expérimentaux apparemment irréconciliables. Nous montrons enfin que la localisation des conduits pulmonaires subissant une constriction influence la chute de NO exhalé mesurée après cette constriction. Nous avons également participé à 2 expériences liées à la gravité qui constitueront le matériel susceptible de faire évoluer le modèle.
Bibliographical Information:

Advisor:George, Teven C.; Melot, Christian; Brenig, Léon; Van Muylem, Alain; Bertrand, Daniel; Nardone, Pasquale

School:Université libre de Bruxelles

School Location:Belgium

Source Type:Master's Thesis

Keywords:ventilation modeling human lung perfusion nitric oxide

ISBN:

Date of Publication:06/09/2009

© 2009 OpenThesis.org. All Rights Reserved.